高性能石墨烯纖維.pdf_第1頁
已閱讀1頁,還剩111頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、石墨烯纖維是由石墨烯沿軸向緊密有序排列而成的連續(xù)宏觀組裝材料,是近年來發(fā)展起來的一種新型碳質(zhì)纖維。石墨烯纖維具有高強(qiáng)度、高導(dǎo)電、低密度等特性,已在輕質(zhì)導(dǎo)線、柔性儲能器件等方面展示了廣闊的應(yīng)用前景。然而目前其單絲制備規(guī)模較小,力學(xué)強(qiáng)度和導(dǎo)電性能遠(yuǎn)不能滿足人們對結(jié)構(gòu)功能一體化的需求,極大地限制了石墨烯纖維的應(yīng)用與發(fā)展。因此提高石墨烯纖維的力學(xué)和導(dǎo)電性能,發(fā)展宏量化制備技術(shù),已成為石墨烯纖維研究領(lǐng)域的核心問題,這也是推進(jìn)石墨烯纖維結(jié)構(gòu)功能一體

2、化發(fā)展的關(guān)鍵。為此,本論文瞄準(zhǔn)石墨烯纖維的高性能化和規(guī)?;苽?,立足于纖維微納結(jié)構(gòu)調(diào)控及其與宏觀性能的關(guān)系,開展了系列的研究。主要內(nèi)容如下:
  1.提出了“多尺度結(jié)構(gòu)缺陷控制”策略,通過拉伸誘導(dǎo)取向、纖維細(xì)旦化、高溫?zé)徇€原等關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新,調(diào)控從分子水平跨越到宏觀材料尺度的多級結(jié)構(gòu)缺陷,實現(xiàn)了高性能石墨烯纖維的制備,闡明了石墨烯纖維綜合性能與多級缺陷結(jié)構(gòu)的關(guān)系。石墨烯纖維拉伸強(qiáng)度和模量分別可達(dá)2.2 GPa和400 GPa,導(dǎo)電率

3、高達(dá)0.8 MS/m,并且具有高于銅的熔斷電流密度(23 GA/m2),是目前石墨烯纖維所到達(dá)的最高水平。
  2.自主設(shè)計并搭建了石墨烯纖維束絲示范型生產(chǎn)線,將實驗室單絲制備水平推進(jìn)到100束絲的連續(xù)制備水平,建立了完整的從石墨烯液晶到連續(xù)濕紡和熱處理的石墨烯纖維束絲制備體系,有助于推動石墨烯纖維的工程化發(fā)展。
  3.提出“化學(xué)摻雜”策略,制備了電子給體及電子受體摻雜的石墨烯纖維系列,將其導(dǎo)電率提高到金屬水平,揭示了摻雜

4、分子通過增加載流子濃度來提升導(dǎo)電率的機(jī)理。其中鉀摻雜石墨烯纖維的導(dǎo)電率高達(dá)22 MS/m,高于鎳(15MS/m),接近鋁(35 MS/m)。值得一提的是,其比導(dǎo)電率(導(dǎo)電率與密度的比值)約是鎳的8倍、銅的2倍,與鋁相當(dāng)。這一優(yōu)異性能使石墨烯纖維在輕質(zhì)導(dǎo)線、電動馬達(dá)、信號傳輸、能源儲存與轉(zhuǎn)化、電磁屏蔽等領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用價值?!盎瘜W(xué)摻雜”策略也為其他維度石墨烯宏觀材料導(dǎo)電性能的升級提供了新思路。
  4.通過氣相插層反應(yīng),實現(xiàn)了鈣插層

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論